У повсякденному житті ми стикаємося з явищами, що супроводжують процеси переходу речовини з одного агрегатного стану в інший. І найбільш часто нам доводиться спостерігати подібні явища на прикладі одного з найпоширеніших хімічних сполук – всім добре знайомою і звичною води. Із статті ви дізнаєтесь, як відбувається перетворення рідкої води у твердий лід – процес, званий кристалізацією води – і якими особливостями характеризується цей перехід.
Що таке фазовий перехід?
Всім відомо, що в природі існує три основних агрегатних стани (фази) речовини: твердий, рідкий та газоподібний. Часто до них додають і четвертий стан – плазму (завдяки особливостям, що відрізняє її від газів). Однак при переході від газу до плазмі немає характерної різкої межі, і її властивості визначаються не стільки взаємовідношенням між частинками речовини (молекулами і атомами), скільки станом самих атомів.
Всі речовини, переходячи з одного стану в інше, при звичайних умовах різко, стрибкоподібно змінюють свої властивості (виняток становлять деякі надкритичні стану, але тут ми їх торкатися не будемо). Таке перетворення і є фазовий перехід, точніше, одна з його різновидів. Відбувається воно при певному поєднанні фізичних параметрів (температури і тиску), званому точки фазового переходу.
Перетворення рідини в газ – це випаровування, зворотне явище – конденсація. Перехід речовини з твердого стану в рідке – плавлення, якщо ж процес йде в протилежному напрямку, то він називається кристалізацією. Тверде тіло може відразу перетворитися на газ і, навпаки – в цих випадках говорять про сублімації і десублімації.
При кристалізації вода перетворюється в лід і наочно демонструє, наскільки змінюються при цьому її фізичні властивості. Зупинимося на деяких важливих подробицях цього явища.
